科学新知:2022 Joule, 达17.2%效率!聚噻吩于有机太阳能电池的应用

  Joule (IF 41.248)于2022年3月发表了一篇研究。聚噻吩(Polythiophene, PT)是一种具有高导电性、光学性能和环境稳定性的材料,其低生产成本的特性,具备作为有机太阳能电池 (organic solar cell, OSC)电子供体的潜力。但因为不匹配的能级和不利的有源层形态,导致PT在OSC中的器件性能相当差。为解决此问题,研究团队提出了一组具有氰基取代和不同氟化度的新型 PT (P5TCN-Fx),改善OSC的效率。

P5TCN-F25 organic solar cell

  加入了氰基使得新的PT有更深的能级。主链氟化导致链间相互作用增强、聚合物结晶度的改善并与新PT的主要受体Y6具有适当热力学混溶性。研究团队使用太阳光模拟器针对其光伏特性进行分析,并使用其他仪器协助实验。结果发现,多个PT在二进制OSC中提供超过16%的效率。此外,通过三元混合设计的P5TCN-F25获得17.2%的显著PCE,这个新的效率纪录代表了基于PT的OSC的重大突破。这项研究为利用低成本材料实现高性能OSC开辟了一条新的途径。

Polythiophenes for organic solar cells surpassing 17%

使用聚噻吩的有机太阳能电池效率超过17%

EQE Jsc PCE SCLC P5TCN-F25 organic solar cell

本文关键词:polythiophene、聚噻吩、organic solar cell、有机太阳能电池、solar simulator、sun simulator

原文: https://doi.org/10.1016/j.joule.2022.02.006

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